Вода и ее параметры

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Что же такое вода, в которой живут рыбы? Какие у неё параметры и свойства? Какой, должна быть вода в аквариуме для Ваших рыбок? Об этом и многом другом вы узнаете в этой статье.

 

Всем известно, что вода может быть разного качества и обладать разными свойствами. Ну конечно за исключением дистиллированной воды. В различных природных условиях свои параметры воды. Любой живой организм на протяжении всей своей жизни неразрывно связан с окружающей средой, что оказывает влияние на его внешний вид, строение тела, особенности поведения и размножения. Рыбы, являясь обитателями водной среды, испытывают на себе воздействие таких факторов, как температура, свет, концентрация кислорода и углекислого газа, осмотическое давление, кислотность, жёсткость и солевой состав воды. Ниже мы познакомимся со всеми вышеперечисленными параметрами подробнее.

Сама вода является жизненным пространством аквариумных рыб и растений и, в зависимости от своих свойств, способствует развитию в них жизненных процессов или тормозит их. Она содержит различные вещества, придающие ей такие интересующие аквариумиста свойства, как цвет, прозрачность, запах, а также значения жёсткости dH и водородного показателя pH.

В основном для аквариума пригодна чистая, прозрачная, содержащая все необходимые для жизни растений вещества водопроводная вода с dH=5-20 градусов, kH=2-15 градусов, pH=6,5-7,5, если определенный вид рыб или растений не требует других показателей.

Каждому аквариумисту в первую очередь должна быть известна, по крайней мере, жёсткость воды в его домашнем водопроводе. А как узнать иначе, подходящую ли воду он наливает в аквариум для своих питомцев? Вообще-то говоря, можно позвонить на водопроводную станцию и получить общие сведения по этому вопросу. Но в настоящее время во всех специализированных магазинах имеются в продаже тесты, с помощью которых Вы можете без труда произвести замеры Вашей воды.

 

Итак, разберемся подробнее, какие параметры есть у воды.

 

Кислотность воды (водородный показатель) pH

 

Любые типы воды мы различаем по содержанию кислот и оснований. Показатель pH и есть мера содержания кислоты или основания. Кислотность воды оказывает большое влияние на биохимические и биологические процессы и имеет большое значение для рыб. Ионы в воде являются носителями кислотных или щелочных свойств. Если щелочные и кислотные ионы содержатся в ней в равных количествах, то вода реагирует "нейтрально", как и происходит с дистиллированной водой. В любой воде содержится определённое количество молекул H2O, разделённых на H+ - катионы (положительно заряженные ионы водорода) и OH - анионы (отрицательно заряженные ионы гидроокисла). Общее содержание H+ и OH- ионов в литре воды имеет постоянный показатель: 10-14 моль/литр (моль - молекулярный вес в граммах), измеренный при 25 градусах С. Когда концентрации обоих ионов равны, содержание каждого из них составляет 10 -7 моль/литр. Итак, нейтральная вода обладает концентрацией водородных ионов 10 -7 граммов на литр, то есть в ней содержатся 0,0000001 г. Н-ионов и ровно столько же ОH-ионов. Сложно и не наглядно, не правда ли. Это число называют показателем pH (Pondus Hydrogenii). Именно для наглядности пишут полностью не его, а только логарифм водородного показателя без отрицательного знака, то есть просто "7". И соответственно водородный показатель нейтральной среды сокращённо обозначается как "pH 7". В кислой воде этот показатель ниже, чем 7; в щелочной выше, чем 7.

 

В зависимости от кислотности вода классифицируется следующим образом:

   PH=1-3             сильнокислая вода

   PH=3-5             кислая вода

   PH=5-6             слабокислая вода

   PH=6-7             очень слабокислая вода

   PH=7                нейтральная вода

   PH=7-8             очень слабощелочная вода

   PH=8-9             слабощелочная вода

   PH=9-10           щелочная вода

   PH=10-14         сильнощелочная вода

 

Большинство растений хорошо развивается в воде, чей показатель pH находится на нейтральной точке (7.0). При показателях ниже 5,0 и выше 8,5 они чаще всего перестают расти или даже погибают.

Для сведения кислотность водопроводной воды, а также воды в проточных водоёмах приближается к pH=7. Следует также учесть, что диссоциация молекул воды, а вместе с ней и pH зависят от температуры. Этот факт часто упускается из виду даже опытными аквариумистами. Между тем, если измеренный при 18 градусах С pH=7, то такую воду нельзя считать нейтральной, так как нейтральной реакции при этой температуре соответствует другое значение pH.

Водородный показатель имеет важное общебиологическое значение, в связи с чем в процессе эволюции у большинства живых организмов выработался ряд механизмов, обеспечивающих относительное постоянство этого показателя в клетке. Роль этого фактора определяется в первую очередь его влиянием на активность ферментов и состояние других белковых молекул. Кроме того, поскольку большинство реакций в клетках протекает в водной среде, избыток или недостаток ионов может существенно влиять на протекание также различных неферментативных реакций. Сказанное является основной причиной того, что большинство клеток, принадлежащих самым разным организмам, способно жить в узком диапазоне PH - от 6,0 до 8,0. Однако даже начинающие аквариумисты обычно знают, что многие рыбы вполне безболезненно переносят гораздо более значительные отклонения от нейтральной реакции воды. Объясняется это тем, что организм имеет целых ряд буферных систем, сглаживающих резкие колебания PH среды.

Буферными свойствами обладают не только жидкости организма. Значительную роль в обеспечении относительно стабильной кислотности пресных вод играет их карбонатная система. Углекислый газ не только растворяется в воде, но, вступив в реакцию с ней, образует слабую кислоту HCO3 . Присутствие в воде солей усиливает её буферные свойства, в связи с чем одинаковое подкисление мягкой и жёсткой воды вызовет в первом случае значительно более заметный сдвиг pH. Ещё более сильными, чем у жёсткой воды, буферными свойствами, или, как говорят, ещё большей буферной ёмкостью, обладает морская вода.

Активная реакция воды в значительной мере зависит от интенсивности фотосинтеза и заселённости водоёма растительными организмами. В процессах фотосинтеза, протекающих на свету, растения потребляют углекислый газ, что вызывает повышение pH. Ночью pH понижается, что связано не только с отсутствием фотосинтеза, но и с выделением CO3 при дыхании растений. Всё это приводит к весьма значительным колебаниям активной реакции среды в водоёме в течение суток. Особенно велики эти колебания в водоёме с большим содержанием растений. Чтобы снизить резкие колебания кислотности воды, рекомендуется постоянная аэрация воды воздухом. Об этом мы подробно расскажем в статье Аэрация и фильтрация.

 

Практический совет:

Чтобы понизить pH воды, т.е. сделать её более кислой, можно добавить в неё торф, взятый на возвышенностях. Можно также добавить отфильтрованный экстракт, полученный после кипячения торфа. Будьте внимательны, т.к. избыток торфа может оказаться вредным, поскольку в нём содержится много дубильных веществ. Щелочную воду можно тоже подкислить, добавив в неё бифосфат натрия.

 

Выбрать и купить аквариум, а также тумбу, грунт, декорации, фильтр и все остальное можно через наш магазин​.

 

Практический совет:

Чтобы повысить pH воды, т.е. сделать её более щелочной, можно добавить в неё обычной питьевой соды. Ну а чтобы подщелочить кислую воду, нужно добавить немного бикарбоната натрия или смешать кислую воду со щелочной водопроводной водой, т.е. разбавить. Последний способ наиболее приемлем и выгоден, потому что при добавлении свежей водопроводной воды в воду попадает множество природных гуминовых кислот и изменение pH происходит не так резко. Ещё стоит запомнить, что для содержания аквариумных рыб не годится сильнокислая, кислая, щелочная и сильнощелочная вода. Вода должна быть либо очень слабокислой, либо нейтральной, либо очень слабощелочной. Можно также воспользоваться фирменными препаратами для уменьшения pH - мы говорим именно об уменьшении т.к. этого добиться гораздо труднее, чем повысить pH. Так вот будьте внимательны при использовании pH down, т.к. последние часто изготавливаются на базе ортофосфорной кислоты. А, как известно из практики, эта кислота сохраняет pH на уровне около 6.5, естественно в зависимости от того, сколько Вы использовали кислоты. К огромному несчастью, да именно несчастью для всех аквариумистов, использование ортофосфорной кислоты имеет побочный эффект - подъем уровня фосфатов в аквариуме. А как мы знаем из практики, фосфаты в воде стимулируют рост простейших водорослей. 

 

Практический совет:

Если Вы обнаружили, что pH воды в Вашем аквариуме резко изменился в одну или другую сторону, ни в коем случае не добавляйте в воду сразу большое количество соды или торфа. Запомните: резкое изменение кислотности воды может привести к гибели рыб. Всё необходимо делать постепенно. И ещё по этому же поводу. Чтобы избежать резкого изменения pH меняйте воду в аквариуме небольшими порциями. Лучше понемногу и чаще, чем реже и сразу больше половины аквариума!

 

 

Теперь перейдём к не менее важному параметру воды - её жёсткости.

 

Жесткость воды (dH)

 

Жёсткость воды - является одним из важнейших параметров пресной воды, от которого зависит возможность содержания и разведения в ней рыб и культивирования растений в аквариуме. Следует отметить, что её значения для аквариумных рыб и растений могут значительно отличаться от значений в природных водоёмах, потому что рыбы и растения обладают большой приспосабливаемостью к условиям окружающей среды, особенно в процессе смены поколений. Любая пресная или солёная вода из естественных водоёмов содержит большее или меньшее количество ионов кальция. Это один из самых необходимых элементов: у водных ракообразных и моллюсков он обеспечивает твёрдость панциря или раковины, у рыб - костной системы. Ионы кальция играют также важную роль в регуляции осмотического давления, о котором мы расскажем ниже, и многих других процессов в организме. Так, у некоторых рыб содержание Ca в крови зависит от степени зрелости половых желёз.

Согласно принятой у нас системе стандартизации, жёсткость выражают в ммоль-эквивалентах ионов кальция (Ca++) или магния (Mg++), содержащихся в 1 литре воды. 1 ммоль-экв. соответствует содержанию в воде 20,04 мг Ca++ или 12,16 мг Mg++.

В аквариумной практике жёсткость обозначают в градусах. Одному градусу жёсткости (русскому или немецкому) соответствует содержание 10 мг оксида кальция (CaO) или 7,19 мг окиси магния (MgO) в 1 литре воды и он равен 0,35663 ммоль-экв.

Жёсткость подразделяют на временную (карбонатную) и постоянную (некарбонатную). Карбонатная жёсткость обусловлена присутствием гидрокарбонатов кальция и магния. При кипячении гидрокарбонаты разрушаются, а ионы Ca2+ и Mg2+ выпадают в осадок в виде малорастворимых карбонатов. С течением времени часть выпавших в осадок карбонатов вновь растворяется, особенно в щелочной воде с показателем pH=8,3, что приводит к повышению временной жёсткости. Жёсткость, сохраняющаяся после кипячения воды, называется постоянной.

В основном все тесты для определения жёсткости воды сделаны для измерения жёсткости в градусах. Не будем и мы здесь расписывать в иных единицах измерения, запишем сразу в градусах.

 

              Итак, в зависимости от жёсткости вода подразделяется:

 

Очень мягкая вода: от 0 до 4° dH

Мягкая вода: от 5 до 8° dH

Вода средней жёсткости: от 9 до 12° dH

Довольно жёсткая вода: от 13 до 18° dH

Жесткая вода: от 19до 30° dH

Очень жёсткая вода: более 30° dH

 

Жёсткость природных вод может варьироваться в довольно широких пределах и в течение года непостоянна. Увеличивается жёсткость из-за испарения воды, уменьшается в сезон дождей, а также в период таяния снега и льда. Наибольшей жёсткостью отличаются воды морей и океанов, а также водоёмов с грунтом, состоящим из кальциевых пород. Наименее жёсткая вода содержится в водоёмах, которые питаются исключительно атмосферными осадками (при условии, если в их грунтах не содержится кальций), в водоёмах тундры и тайги, в лесных водоёмах и в реках, протекающих в местностях с торфяными грунтами.

 

Практический совет:

Обратите внимание на предыдущий абзац вверху - данный природный способ можно использовать и в аквариумном хозяйстве.

 

Чтобы содержать и разводить аквариумных рыб, нужно поддерживать определённую жёсткость воды. Если в качестве грунта использовать крупнозернистый песок и речную гальку, тогда вода аквариума будет иметь более или менее постоянную жёсткость. Надо запомнить и то, что в аквариумах, где содержатся рыбы и моллюски, жёсткость постепенно снижается, ведь кальций расходуется на построение моллюсками своих раковин, он усваивается растениями и рыбами.

 

            Какие же имеются способы снижения жёсткости:

 

1. Прежде всего, в аквариум можно добавлять дистиллированную, дождевую или талую воду.

2. Можно использовать такие аквариумные растения, как элодея и роголистник.

3. С помощью вымораживания. Воду наливают в низкий таз и ставят на мороз или в морозильник. После того, как вода наполовину высоты сосуда замёрзнет, пробивают лёд, воду выливают, а лёд растапливают.

4. Путём смешивания с более мягкой водой. Это тоже ясно.

5. Путём кипячения воды. Воду кипятят в течение часа в эмалированной посуде. Затем охлаждают и сливают 2/3 верхнего слоя, у которого жёсткость будет снижена за счёт понижения временной жёсткости.

 

            Несколько способов повышения жёсткости:

 

1. Путём кипячения. Воду кипятят, как описано выше, но используют нижний слой.

2. Путём смешивания с более жёсткой водой.

3. Добавление небольших кусочков известняка, мела, мраморной крошки, ракушек, цветного стекла.

4. Путём добавления в воду хлорида магния и кальция, соды.

5. Добавление в аквариум раковин рапанов, коралловой крошки (необходимо длительно выварить).

        

Теперь рассмотрим ещё один показатель воды: солевой состав  и регуляция осмотического давления.

 

Одной из основных проблем всех водных обитателей, независимо от сложности их организации, является регуляция осмотического давления. Осмотическое давление развивается в результате диффузии молекул воды через полупроницаемую мембрану живых клеток. В его основе лежит свойство мембран избирательно пропускать молекулы одних веществ и задерживать молекулы других.

При разной концентрации солей по обе стороны мембраны, например, внутри клетки и вне её, диффузия молекул воды в область большей концентрации солей возрастает. Так как концентрация растворимых веществ и белков в клетке больше, чем в пресной воде, пресноводные организмы вынуждены проделывать огромную работу по удалению избытка проникающей в их тело воды.

Одним из эволюционных приспособлений, направленных на ограничение проникновения воды в ткани пресноводных рыб, является меньшая, чем у морских рыб, концентрация солей в их крови и тканевых жидкостях. Кроме того, пресноводные рыбы обладают развитыми почками, обеспечивающими удаление избытка воды из организма. Моча этих животных содержит меньше солей, чем кровь и тканевые жидкости.

Достаточно часто функция растворённых в воде солей сводится к их косвенному влиянию на рыб через пищевые цепи. К основным минеральным компонентам среды относятся фосфорные и азотные соли. Это связано с той ролью, которую в живых клетках играют молекулы, содержащие атомы фосфора и азота. Меньшее значение имеют калий и кальций, а также сера и магний. В последнем, кроме животных, огромную потребность испытывают растения, так, как этот элемент совершенно необходим для биосинтеза хлорофилла. Действие солей усиливается с повышением температуры, что связано с возрастанием интенсивности обменных процессов. В меньших количествах, но не в меньшей мере необходимы и так называемые микроэлементы - кобальт, марганец, медь, цинк, бор, йод, кремний и некоторые другие. 

На рыбах болезненно отражается чрезмерное содержание в воде солей кальция и железа. Даже незначительная примесь последних вызывает у взрослых рыб заболевания глаз, а у мальков - поражение жабр, сопровождаемое массовой гибелью.

Многие вещества, растворённые в воде, можно отнести к ядовитым или вредным. Это сероводород, углекислый газ и аммиак - естественные продукты, образующиеся в водоёмах, а также соединения тяжёлых металлов, неорганические и органические продукты стоков промышленных предприятий. Последняя группа ядов в условиях аквариума не встречается.

Количество солей в пресной воде ничтожно (не превышает десятых долей грамма на литр) и меняется в пресноводном аквариуме в зависимости от грунта, содержания продуктов распада, испаряемости воды. Изменения эти невелики, и рыбы и растения легко к ним приспосабливаются. В отдельных случаях аквариумисты намеренно несколько повышают солёность добавлением поваренной соли. Источник: http://www.aquariumist.ru/publ/voda_v_akvariume/9-1-0-54